• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Inside Lunar Rovers:From Apollo to Tomorrow’s Moon Missions

    Föreställ dig att du planerar en resa till en avlägsen nationalpark utan kollektivtrafik och ett stort avstånd mellan attraktionerna. De flesta skulle ta med sig en cykel eller en bil. Föreställ dig nu den parken 252 000 miles (405 500 km) bort på månen – hur skulle du röra dig?

    Tidiga Apollo-astronauter kunde bara gå en begränsad sträcka, bärandes skrymmande dräkter, livsuppehållande paket och vetenskaplig utrustning. Deras förmåga att utforska begränsades av både deras fysiska uthållighet och 4-timmars livsuppehållande fönster. Beginning with Apollo 15, astronauts drove the Lunar Roving Vehicle (LRV), a dune‑bug‑like platform that expanded their range dramatically.

    Idag designar NASA nästa generations rovers för längre månuppehåll och en framtida månbas. Two prototypes illustrate the leap in capability:an unpressurized lunar truck (sometimes called the “chariot”) and a small pressurized rover (SPR). While the original LRV resembled a dune buggy, the SPR looks more like a compact minivan, capable of traversing the Moon’s surface with a crew inside a sealed habitat. SPR deltog till och med i president Obamas invigningsparad 2009 på Pennsylvania Avenue.

    Apollo Lunar Roving Vehicle

    I början av 1970-talet klev en Apollo-astronaut in i LRV:s 10 fot långa, 6 fot breda, 4 fot höga aluminiumchassi. The vehicle’s central seat resembled a lawn chair, and the crew compartment housed two seats, a display console, a hand controller, and storage for scientific gear.

    Det främre facket innehöll högförstärknings- och lågförstärkningsantennerna, ett 36-volts kraftsystem från två batterier och navigationsutrustning. Displaypanelen innehöll en solkompass, hastighetsmätare, stigningsvinkelmätare och kontroller för den elektriska styrningen och drivmotorerna. The LRV’s four wheels—each a dual‑frame design with galvanized piano‑wire mesh tires and titanium chevrons—could be steered and braked independently, ensuring a tight 10‑foot turning radius and redundancy against failure.

    Innan avgång genomförde föraren en startchecklista som började med en solinsikt på kompassen. Denna läsning gav navigationsdatorn en referenspunkt i förhållande till månmodulen, besättningens hemmabas. Datorn spårade sedan roverns bäring med hjälp av ett gyroskop och hjulvarvsräknare, och visade månens norra på skärmen.

    Köra på månen med Apollo LRV

    LRV:s styrsystem centrerat runt en handkontroll med ett T-handtag som kan svänga åt vänster, höger, framåt eller bakåt. Styrenheten hade också en bromsknapp och en frigöringsring för parkeringsbromsen. Handtagets rörelser översätts till acceleration framåt eller bakåt och riktningssvängar, vilket gör att båda astronauterna kan köra.

    Dess fjädring dämpade ojämn terräng, medan tåhåll, handtag och säkerhetsbälten säkrade besättningen. The LRV could negotiate slopes up to 25°, travel 40 miles (67 km) in total, and was limited to a 6‑mile (10 km) radius from the lunar module to safeguard against life‑support depletion. Mechanical mishaps did occur—on Apollo 17, Commander Gene Cernan accidentally tore a fender while passing a hammer, but the crew improvised a replacement from a laminated map and duct tape, allowing the rover to continue.

    Ett LRV-stopp på månen

    Vid ankomsten parkerade astronauterna LRV:n och justerade om antennerna för att upprätthålla kommunikationen med uppdragskontrollen. While the vehicle’s TV camera was operated remotely, the crew deployed instruments and collected samples, which they stored in the rear compartment. The LRV could carry a total of 1,080 pounds (490 kg) when fully loaded, including two astronauts (800 lb/363 kg), communication gear (100 lb/45 kg), scientific equipment (120 lb/54 kg), and moon rocks (60 lb/27 kg). Provkapaciteten förblev blygsam, men fordonets design utökade månutforskningen utöver möjligheterna att gå ensam.

    During Apollo 17, the longest single LRV drive reached 20.5 miles (20.1 km), covering a maximum distance of 4.7 miles (7.6 km) from the lunar module.

    Lunar Truck

    NASAs månlastbil är en mobil plattform avsedd för konstruktion, grävning och transport på framtida långvariga uppdrag. Utan tryck kräver den att astronauter bär kostymer under drift, men den kan ta emot upp till fyra besättningsmedlemmar. Six wheels, each with two tires and independent 360° steering, grant exceptional maneuverability—forward, backward, sideways, or any combination.

    Drivs av två elmotorer och en tvåväxlad transmission, kan lastbilen lyfta 4 000 pund (17 800 N) och nå 15 mph (25 km/h) olastad. Prototype testing took place at Johnson Space Center’s lunar simulation area in Moses Lake, Washington, where sand dunes emulate lunar regolith.

    Den lilla trycksatta Rover

    Unlike the LRV and the truck, the SPR provides a sealed, pressurized habitat that protects astronauts from solar flares and reduces the need for suit‑wearing during field work. Monterad på månlastbilens chassi erbjuder SPR:s cockpit ett brett synfält, och livsmiljön kan fungera som en fältforskningsstation.

    Habitatmodulen rymmer två besättningsmedlemmar - fyra i nödsituationer - vilket ger en "skjortärm"-miljö i upp till tre dagar. Den inkluderar ett litet badrum, immig duschmunstycke, sekretessgardiner, verktygsskåp, arbetsbänk och fällbara säten som fungerar som sängar. Maten återfuktas på plats; Modulens kompakta design återspeglar det begränsade utrymmet som finns tillgängligt på månuppdrag. Astronaut Mike Gernhardt rapporterade att interiören kändes lika bekväm som rymdfärjan under fälttester i Arizona.

    Tillgång till livsmiljön sker via en dockningslucka för luftslussar eller en suitport som gör att besättningen kan ta på sig dräkter utan att tryckavlasta modulen. Suitport-påtagning tar tio minuter eller mindre, en betydande förbättring jämfört med hela månmodulens tryckavlastning som krävs under Apollo. Värme som genereras inuti livsmiljön avvisas genom att smälta is i ett issluss som omger suitporten, vilket minskar nyttolasten av vatten.

    Framtiden för Lunar Rovers

    Innan de distribueras genomgår nya roverkoncept rigorösa tester i jordmiljöer som efterliknar månens terräng och extrema temperaturer. Testplatser inkluderar Moses Lakes sanddyner, Black Point i Arizona, Haughton i Kanadas Arktis och Antarktis. In a recent three‑day SPR test at Black Point, astronauts and geologists explored lava flows, reporting increased productivity and reduced suit time. Deltagarna lärde sig till och med hur man byter ett punkterat däck medan de har på sig en kostym.

    För närvarande är det bara NASA och Kina som driver aktiva bemannade månprogram. Medan Kina nyligen visade upp en kärnkraftsdriven robotrover, har det inte tillkännagett något bemannat fordon. NASA:s erfarenhet av att placera astronauter på månen och använda rovers ger det en klar fördel.

    The lunar truck and SPR are part of NASA’s broader Return to the Moon initiative, which also includes inflatable habitats and upcoming launch vehicles such as Orion and Ares. Med dessa tekniker siktar NASA på att återvända män till månen år 2020.

    Mycket mer information

    Relaterade HowStuffWorks-artiklar

    Fler bra länkar

    Källor




    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com